Në procesin e prodhimit të shkritoreve të vaferës gjysmëpërçuese me procese prodhimi relativisht të avancuara, nevojiten afro 50 lloje të ndryshme gazrash. Gazrat përgjithësisht ndahen në gaze me shumicë dhegaze speciale.

Aplikimi i gazeve në industrinë mikroelektronike dhe gjysmëpërçuese Përdorimi i gazeve ka luajtur gjithmonë një rol të rëndësishëm në proceset gjysmëpërçuese, veçanërisht proceset gjysmëpërçuese përdoren gjerësisht në industri të ndryshme. Nga ULSI, TFT-LCD tek industria aktuale mikroelektromekanike (MEMS), proceset gjysmëpërçuese përdoren si procese të prodhimit të produktit, duke përfshirë gdhendjen e thatë, oksidimin, implantimin e joneve, depozitimin e filmit të hollë, etj.

Për shembull, shumë njerëz e dinë se patate të skuqura janë prej rëre, por duke parë të gjithë procesin e prodhimit të çipave, nevojiten më shumë materiale, si fotorezistë, lëngu lustrues, materiali i synuar, gazi special, etj. janë të domosdoshëm. Paketimi në fund të fundit kërkon gjithashtu nënshtresa, interpozues, korniza plumbi, materiale lidhëse, etj. të materialeve të ndryshme. Gazet speciale elektronike janë materiali i dytë më i madh në kostot e prodhimit të gjysmëpërçuesve pas vaferave të silikonit, të ndjekur nga maskat dhe fotorezistet.

Pastërtia e gazit ka një ndikim vendimtar në performancën e komponentëve dhe rendimentin e produktit, dhe siguria e furnizimit me gaz është e lidhur me shëndetin e personelit dhe sigurinë e funksionimit të fabrikës. Pse pastërtia e gazit ka një ndikim kaq të madh në linjën e procesit dhe personelin? Kjo nuk është një ekzagjerim, por përcaktohet nga karakteristikat e rrezikshme të vetë gazit.

Klasifikimi i gazrave të zakonshëm në industrinë e gjysmëpërçuesve

Gaz i zakonshëm

Gazi i zakonshëm quhet gjithashtu gaz me shumicë: i referohet gazit industrial me një kërkesë pastërtie më të ulët se 5N dhe një vëllim të madh prodhimi dhe shitjesh. Ai mund të ndahet në gaz ndarës ajri dhe gaz sintetik sipas metodave të ndryshme të përgatitjes. Hidrogjeni (H2), azoti (N2), oksigjeni (O2), argoni (A2), etj.;

Gaz specialiteti

Gazi i specializuar i referohet gazit industrial që përdoret në fusha specifike dhe ka kërkesa të veçanta për pastërtinë, shumëllojshmërinë dhe vetitë. KryesishtSiH4, PH3, B2H6, A8H3,HCL, CF4,NH3, POCL3, SIH2CL2, SIHCL3,NH3, BCL3, SIF4, CLF3, CO, C2F6, N2O, F2, HF, HBR,SF6… dhe kështu me radhë.

Llojet e gazeve spike

Llojet e gazeve speciale: gërryes, toksik, i ndezshëm, mbështetës për djegie, inerte etj.
Gazrat gjysmëpërçues të përdorur zakonisht klasifikohen si më poshtë:
(i) Korrozive/toksike:HCl、BF3, WF6, HBr, SiH2Cl2, NH3, PH3, Cl2,BCl3…
(ii) I ndezshëm: H2,CH4,SiH4、PH3, AsH3, SiH2Cl2, B2H6, CH2F2, CH3F, CO…
(iii) I djegshëm: O2, Cl2, N2O, NF3…
(iv) Inerte: N2,CF4、C2F6、C4F8,SF6、CO2、Ne,Kr、Ai…

Në procesin e prodhimit të çipave gjysmëpërçues, rreth 50 lloje të ndryshme gazesh speciale (të referuara si gaze speciale) përdoren në oksidim, difuzion, depozitim, gravurë, injektim, fotolitografi dhe procese të tjera, dhe hapat total të procesit tejkalojnë qindra. Për shembull, PH3 dhe AsH3 përdoren si burime fosfori dhe arseniku në procesin e implantimit të joneve, gazrat me bazë F CF4, CHF3, SF6 dhe gazet halogjene CI2, BCI3, HBr përdoren zakonisht në procesin e gravimit, SiH4, NH3, N2O në procesi i filmit të depozitimit, F2/Kr/Ne, Kr/Ne në procesin e fotolitografisë.

Nga aspektet e mësipërme, mund të kuptojmë se shumë gazra gjysmëpërçues janë të dëmshëm për trupin e njeriut. Në veçanti, disa nga gazrat, si SiH4, janë vetëndezëse. Për sa kohë që rrjedhin, ato do të reagojnë dhunshëm me oksigjenin në ajër dhe do të fillojnë të digjen; dhe AsH3 është shumë toksik. Çdo rrjedhje e lehtë mund të shkaktojë dëm në jetën e njerëzve, kështu që kërkesat për sigurinë e dizajnit të sistemit të kontrollit për përdorimin e gazrave specialë janë veçanërisht të larta.

Gjysmëpërçuesit kërkojnë që gazet me pastërti të lartë të kenë "tre gradë"

Pastërtia e gazit

Përmbajtja e atmosferës së papastërtisë në gaz zakonisht shprehet si përqindje e pastërtisë së gazit, si 99,9999%. Në përgjithësi, kërkesa e pastërtisë për gazet speciale elektronike arrin 5N-6N, dhe shprehet gjithashtu nga raporti vëllimor i përmbajtjes së atmosferës së papastërtive ppm (pjesë për milion), ppb (pjesë për miliard) dhe ppt (pjesë për trilion). Fusha elektronike gjysmëpërçuese ka kërkesat më të larta për pastërtinë dhe stabilitetin cilësor të gazeve speciale, dhe pastërtia e gazeve speciale elektronike është përgjithësisht më e madhe se 6N.

Thatësi

Përmbajtja e gjurmës së ujit në gaz, ose lagështia, zakonisht shprehet në pikën e vesës, siç është pika e vesës atmosferike -70℃.

Pastërtia

Numri i grimcave ndotëse në gaz, grimca me madhësi të grimcave prej μm, shprehet në sa grimca/M3. Për ajrin e kompresuar, zakonisht shprehet në mg/m3 mbetje të ngurta të pashmangshme, që përfshin përmbajtjen e vajit.